Γιατί ο αποκλεισμένος όγκος είναι μικρότερος από τον γραμμομοριακό σε εξίσωση van der;
Κατανόηση των εννοιών
* Αποκλεισμένος όγκος (b): Αυτό αντιπροσωπεύει τον όγκο που δεν είναι διαθέσιμος για τα μόρια αερίου να καταλαμβάνουν λόγω του δικού τους πεπερασμένου μεγέθους και των απωθητικών δυνάμεων μεταξύ τους. Στην ουσία, είναι ο όγκος που καταλαμβάνει τα ίδια τα μόρια, όχι ο χώρος που κινούνται γύρω.
* Μοριακός όγκος (VM): Αυτός είναι ο όγκος που καταλαμβάνεται από ένα mole του αερίου υπό συγκεκριμένες συνθήκες (συνήθως σε τυπική θερμοκρασία και πίεση).
Γιατί ο αποκλεισμένος όγκος είναι μικρότερος
1. Αποδοτικότητα συσκευασίας: Τα πραγματικά μόρια αερίου δεν είναι απόλυτα σφαιρικά και μην συσκευάζονται μαζί τόσο σφιχτά όσο τα θεωρητικά ιδανικά μόρια αερίου. Υπάρχει πάντα ένας κενός χώρος μεταξύ τους, ακόμα και όταν βρίσκονται σε κοντινή απόσταση.
2. Απορροτικές δυνάμεις: Οι απωθητικές δυνάμεις μεταξύ των μορίων αερίου τους εμποδίζουν να καταλαμβάνουν τον ίδιο χώρο. Αυτές οι δυνάμεις δημιουργούν έναν "αποτελεσματικό" αποκλεισμό όγκου που είναι ελαφρώς μεγαλύτερος από τον όγκο που καταλαμβάνει τα ίδια τα μόρια.
Παράδειγμα
Φανταστείτε ένα κουτί γεμάτο με μάρμαρα. Ο συνολικός όγκος του κιβωτίου είναι ο μοριακός όγκος. Ο όγκος που καταλαμβάνει τα ίδια τα μάρμαρα είναι ο αποκλεισμένος τόμος. Θα παρατηρήσετε ότι τα μάρμαρα δεν γεμίζουν ολόκληρο το κουτί. Υπάρχει κενός χώρος μεταξύ τους.
Βασικό σημείο: Η εξίσωση Van der Waals είναι μια διόρθωση του ιδανικού νόμου περί αερίου που αντιπροσωπεύει αυτές τις αποκλίσεις του πραγματικού κόσμου. Ο όρος "Β" βοηθά να προσαρμοστεί για τον αποκλεισμένο όγκο, ο οποίος είναι γενικά μικρότερος από τον συνολικό όγκο που καταλαμβάνει το αέριο.
Συνοπτικά: Ο εξαιρούμενος όγκος είναι μικρότερος από τον γραμμομοριακό όγκο επειδή αντιπροσωπεύει μόνο τον χώρο που καταλαμβάνεται από τα ίδια τα μόρια αερίου, ενώ ο γραμμομοριακός όγκος περιλαμβάνει τον συνολικό όγκο που καταλαμβάνει το αέριο, συμπεριλαμβανομένου του κενού χώρου μεταξύ των μορίων.
